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摘要： (2)关键词： (2)1绪论 (2)1.1 课题研究的相关背景 (2)1.2选题的目的和意义 (3)1.3 课题研究的内容 (4)1.4论文的组织结构 (4)2系统总体设计 (5)2.1系统设计要求 (5)2.1.1系统设计基本要求 (5)2.1.2系统的基本组成 (6)2.2系统方案论证 (6)2.2.1系统设计思路 (6)2.2.2系统方案论证 (6)3硬件电路设计 (8)3.1系统硬件组成部分 (8)3.2系统组要电路设计 (8)3.2.1AT89C52单片机 (8)3.2.2晶振复位模块 (9)3.2.3LCD1602显示模块 (10)3.2.4键盘扫描模块 (11)3.2.5蜂鸣器音频输出模块 (13)4系统软件设计 (14)4.1系统软件总体设计 (14)4.2主要模块软件设计 (16)4.2.1开始按键扫描程序 (16)4.2.2LCD1602液晶屏驱动函数 (16)4.2.3按键扫描程序 (17)4.2.4蜂鸣函数 (18)5 操作结果分析 (20)5.1实物图 (20)5.2操作结果组图 (20)6、总结与展望 (23)6.1总结 (23)6.2展望 (24)参考文献 (24)基于单片机的八路抢答器设计摘要：答器作为一种工具，已广泛应用于各种智力和知识竞赛场合。
但抢答器的使用频率较低，且有的要么制作复杂，要么可靠性低。
本次抢答器设计主要是研究AT89C52的多种功能和lcd1602的使用，本设计基于单片机为八路抢答的基本理念。
考虑到依需设定限时回答的功能，利用AT89C52单片机及外围接口实现的抢答系统，利用单片机的定时器/计数器定时和记数的原理，将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够正确地进行计时，同时使液晶显示屏能够正确地显示时间。
用开关做键盘输出，扬声器发生提示。
同时系统能够实现：在抢答中，只有开始后抢答才有效，如果在开始抢答前抢答为无效；抢答限定时间和回答问题的时间；可以显示是哪位选手有效抢答和无效抢答；抢答时间和回答问题时间倒记时显示，满时后系统计时自动复位及主控强制复位；按键锁定，在有效状态下，按键无效非法。
基于单片机8路抢答器的设计与实现引言：抢答器是一种用于比赛或考试中进行抢答的设备，它可以实现多个参与者同时抢答，实时显示最先抢答者的编号。
本文将介绍一种基于单片机的8路抢答器的设计与实现。
一、设计方案：1.硬件设计：本设计采用单片机作为主控制器，使用LED显示器显示抢答编号。
按键用于选择参与抢答的编号。
____________________+------------------，P1.0，，P1.1，，P1.2，，P1.3Infrared sensor ----- ------- ----- -----+------------------，P1.4，，P1.5，，P1.6，，P1.7LED display ----- ------- ----- -----+---------------+---------+---------+---------+---------+AVRMicrocontroller+---------------+---------+---------+2.软件设计：本设计的软件部分主要涉及中断、定时器、按键扫描和显示控制几个方面的内容。
(1)中断：使用外部中断响应红外传感器的触发信号，并处理中断程序。
(2)定时器：使用定时器来实现LED显示的时序控制，以达到流畅的显示效果。
(3)按键扫描：定时扫描按键，当一些按键按下时，触发相应的抢答编号。
(4)显示控制：根据抢答编号，通过对LED显示器的控制，实现编号的显示。
二、实现步骤：1.硬件部分的实现：(1)按照上述连接图的方式，将红外传感器和LED显示器与单片机进行连接。
(2)编写硬件程序，对红外传感器和LED显示器进行初始化配置。
2.软件部分的实现：(1)编写中断服务函数，用于响应红外传感器的触发信号，并完成相应的中断处理。
(2)编写定时器中断服务函数，用于控制LED显示的时序。
(3)编写按键扫描函数，用于检测按键是否按下，并触发相应的抢答编号。
华北科技学院毕业设计（论文）目录设计总说明 (I)Introduction .............................................................................................................................. I II 1 绪论 . (1)1.1 课题研究现状 (1)1.2 选题意义与目的 (2)1.3 课题研究的要求及内容 (2)1.4 本论文的组织结构 (3)2 总体方案论证 (5)2.1 总体方案分析 (5)2.2 智能抢答器模块化设计 (7)3 硬件设计 (9)3.1核心控制模块 (9)3.1.1单片机的选型 (9)3.1.2 AT89C51单片机的介绍 (12)3.1.3 AT89C51特殊功能寄存器 (14)3.2时钟与复位模块 (15)3.2.1时钟模块 (15)3.2.2复位模块 (16)3.3显示模块的设计 (18)3.4按键输入模块的设计 (21)3.4.1键盘的分类 (21)3.4.2键盘的去抖动 (22)3.4.3双功能及多功能键 (23)3.5报警模块的设计 (24)3.6电源模块的设计 (26)3.6.1 变压器 (26)3.6.2 整流桥 (26)3.6.3 滤波器 (27)I八路智能抢答器的设计3.6.4 电源稳压芯片 (28)4 软件设计模块 (30)4.1单片机编程语言 (30)4.2系统程序设计 (33)4.3主程序 (34)4.4 非法抢答查询子程序 (38)4.5 抢答时间调整子程序 (39)4.6 正确抢答处理程序 (41)4.7 显示处理程序 (43)4.8 报警程序 (43)5 结论 (45)参考文献 (47)附录A：八路智能抢答器程序清单...................................................... 错误！未定义书签。
目录1.绪论 (1)1．1 选题的目的和意义 (1)1．2 课题研究的内容 (1)1．3 课题的优点及组成 (2)1．4方案论证 (2)1．5国内外现状 (3)1．6抢答器的简介 (3)1．7 抢答器的工作流程 (5)2.硬件设计 (6)2．1 硬件电路的设计原理 (6)2．2 硬件电路的设计 (6)2．3 最小系统 (8)2．4 稳压电源电路设计 (8)2．5 时钟频率电路的设计 (9)2．6 复位电路的设计 (10)2．7 显示电路的设计 (10)2．8 键盘扫描电路的设计 (11)2．9 发声电路的设计 (13)3．软件设计模块 (14)3．1 主程序系统结构图 (14)3．2 软件任务分析 (15)3．3 程序流程图 (15)3．4 程序清单 (16)4．系统的调试 (28)结束语 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录一元器件清单 (34)附录二系统原理图 (35)1.绪论随着计算机技术的发展和在控制系统中的广泛应用，以及设备向小型化、智能化发展，作为高新技术之一的单片机以其体积小、功能强、价格低廉、使用灵活等优势，显示出了很强的生命力。
进入21世纪以来，开发推出单片机的公司很多，各种高性能单片机芯片市场也异常活跃，新技术的不断采用，更加使单片机的种类、性能以及应用领域不断扩大和提高。
因其功耗低，超高型，低成本，功能完整，在国内越来越受到用户的重视和广泛使用。
1．1 选题的目的和意义通过这次设计，掌握51单片机的原理，了解简单多功能抢答器组成原理，初步掌握多功能抢答器的调整及测试方法，提高独立思考能力和排除故障的能力。
同时通过本课题设计与调试，提高自己的动手能力，巩固已学的理论知识，建立单片机理论和实践的结合，了解多功能抢答器各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算定时计数的各个单元电路。
初步掌握多功能抢答器的调整及测试方法。
无论是学校还是电视节目中,都可能会举办各种各样的智力竞赛,都会用到抢答器。
摘要在抢答比赛中，利用抢答器可以轻易分辨出某个人或代表队首先获得答题权。
本设计采用STC89C52单片机设计抢答器系统。
电路要求设置有8个键盘，但是考虑到系统的可拓展性，本设计采取矩阵键盘从而设置16个键盘，可以供16名选手参加比赛。
主持人按下开始按钮，则开始抢答，并显示抢答时限；若有人按下自己抢答键，则在数码管上显示对应编号和抢答剩余时间，抢答剩余时间低于5秒时会报警提示，剩余时间为0秒时，若无人抢答，本次抢答无效；有人抢答情况下，主持人读完题目后按下开始作答按钮，则显示作答时间，作答时间低于5秒，会报警提示。
关键词：可拓展性；STC89C52单片机；矩阵键盘ABSTRACTIn a quiz, the responder can easily distinguish which group achieve the first answer right. The subject applies the STC89C52 MCU to design the responder system. The circuit set 8 keyboards. But taking into account the scalability of the system, this design take the matrix keyboard to set the 16 keyboards, so the circuit can be used for 16 players to participate in the competition. The responder will work when a host press the start button, and show answer time limit; if you press your answer key, the digital tube will show the corresponding number and the remaining time; and the circuit will alarm when the remaining time less than 5 seconds; if nobody answer the question when the remaining time is 0 seconds, the answer is invalid. The moderator will press the button after reading the question if someone answer a question, then the circuit display response time after pressing the button .In addition, the circuit will alarm when the time of the answer less than 5 seconds.Key words：Scalability; STC89C52 single chip microcomputer; Matrix keyboard目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 前言 (1)1.1设计背景及意义 (1)1.2设计要求 (1)1.3设计内容 (2)1.4设计内容的扩展 (2)2 系统概述 (3)2.1系统的主要功能 (3)2.2系统工作状态 (3)2.3 单片机STC89C52功能简介 (4)3硬件电路设计 (7)3.1 Proteus软件介绍 (7)3.2 单片机最小系统设计 (7)3.3按键输入电路设计 (9)3.4 显示电路设计 (11)3.5 报警电路设计 (15)3.6 电源电路设计 (15)3.7 下载器电路 (16)3.8 总体电路设计 (17)3.9实物电路制作 (17)4软件设计 (19)4.1 Keil C51软件简介 (19)4.2主程序系统结构 (19)4.3 程序流程图 (20)4.4程序设计 (21)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)1 前言1.1设计背景及意义随着科技的飞速发展，单片机已经渗透到我们生活的各个领域，几乎在每个领域都能找到单片机的影子。
基于单片机8路抢答器的设计与实现基于单片机的8路抢答器是一种常见的电子竞赛设备，用于测验、培训或竞赛等活动中进行抢答的过程。
它能够为多个参与者提供公平竞争机会，并通过显示屏和声音提示来呈现结果。
下面是一个基于单片机的8路抢答器的设计与实现的参考内容。
一、硬件设计：1. 微控制器选择：可以选择一款适合的单片机作为抢答器的主控芯片，常见的选择有STC89C52、AT89C52、PIC16F877A 等。
2. 输入部分设计：为每个参与者设置一个按钮，用于抢答。
可以使用电子按键、触摸按钮等。
3. 显示部分设计：可以选择LCD液晶显示屏或数码管进行显示，显示参与者的编号或抢答进度等信息。
4. 声音提示设计：可以使用蜂鸣器或扬声器作为声音提示装置，用于鸣笛提示抢答结果。
5. 电源部分设计：选择合适的电源模块，如直流电源模块或电池供电。
二、软件设计：1. 系统初始化：设置IO口的输入输出状态，初始化LCD显示屏，配置中断等。
2. 抢答逻辑：设置抢答模式，设定抢答者数量，记录抢答时间，并根据抢答顺序进行显示和提示。
3. 显示与提示：根据抢答结果，将结果显示在LCD屏幕上，并通过声音提示器进行声音提示。
4. 延时与计时：设置合适的延时函数和计时器用于计算抢答的时间长度。
5. 节拍控制：设置一个节拍控制函数，用于判断抢答按钮的按下时间是否在某一节拍内，以增加抢答的公平性。
6. 按键检测与处理：使用中断或轮询方式对抢答器上的按键进行检测和处理，并根据按键的触发来执行相应的命令。
三、实现步骤：1. 硬件搭建：按照上述设计，完成抢答器的硬件搭建，包括连接单片机与按钮、显示屏和声音提示器等。
2. 程序编写：根据所选的单片机型号，使用对应的编程软件，编写相应的程序。
3. 调试与测试：将编写好的程序下载到单片机中，通过串口或者编程器与单片机进行连接，进行调试与测试。
4. 优化与改进：根据实际使用情况，进行程序的优化和改进，以提高系统的稳定性和可靠性。
摘要随着信息技术的快速发展，单片机技术得到了日益广泛的应用，在社会生产、生活的多个领域，人类正在享受着单片机技术带来的丰富多彩的产品和各种生活便利。
近年来，各种竞赛活动成为是人们热衷于追捧的一种学习、娱乐活动形式，各类型的知识竞赛、辩论比赛等在多个层次、平台开展，热烈的竞赛氛围和充满悬念的比赛进程深受人民群众喜爱。
在各类竞赛活动中，抢答器是展示比赛过程一种重要设备，设计精确的、美观的电子抢答器对开展竞赛活动具有重要意义。
本文给出了一种以AT89S51单片机为核心的8位竞赛抢答器，该设计可实现微秒级的精确抢答过程控制，并通过数字显示器直接显示选手输入和抢答结果。
本设计具有结构简单、精确程度高、可靠性好、适用性强等优点。
本文首先简述了单片机技术的发展和应用情况，给出了基于单片机的8位竞赛抢答器的硬件设计和软件设计方案及在此基础上的仿真与调试情况说明。
关键词: 抢答器；单片机；数字显示I目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1 单片机技术概述 (1)1.1.1单片机的发展史 (1)1.1.2单片机的应用 (2)1.1.3单片机的发展趋势 (3)1.2抢答器的概述 (4)第2章单片机的功能简介 (5)2.1 89系列单片机的概况 (5)2.2 AT89S51单片机的结构 (5)第3章硬件电路设计 (7)3.1 设计原理 (7)3.2 总电路原理 (7)3.3时钟频率电路的设计 (8)3.4 复位电路的设计 (9)3.4.1复位电路的可靠性设计 (9)3.4.2人工复位 (10)3.5 显示模块在电路中的安排 (10)3.5.1扫描电路的实现 (12)3.5.2按钮输入的硬件处理 (12)第4章软件设计 (15)4.1 程序功能 (15)4.1.1 编程思路 (15)4.1.2 程序设计流程图 (15)4.2显示子程序的设计 (16)4.3 抢答处理程序的设计 (17)第5章仿真及调试 (19)5.1 仿真软件Proteus ISIS使用方法简单介绍 (19)5.1.1 简介 (19)5.1.2 简单项目设计过程 (20)5.1.3仿真执行 (24)5.2系统的调试 (25)II5.2.1 软件调试 (25)5.2.2 实验结果 (26)III第1章绪论1.1 单片机技术概述1.1.1单片机的发展史单片机是在一块硅片上集成了各种部件的微型计算机，随着大规模集成电路技术的发展，可以将中央处理器、数据存储器、程序存储器、定时器/计数器以及输入/输出接口电路等主要计算机部件，集成在一块电路芯片上。
CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY科研实践题目：基于单片机的八路智能抢答器设计二级学院（直属学部）：延陵学院专业：电气工程及其自动班级：学生姓名：学号：指导教师姓名：职称：副教授2013年12月30日至2014年1月10日目录1.绪论 (3)1.1课题研究背景及意义 (3)1.2课题研究的内容 (3)1.3系统需求分析 (4)2.系统设计方案论证 (5)2.1 方案设计 (5)2.2 系统需求分析 (5)3.总体设计方案 (7)3.1 单片机的选择 (7)3.2抢答器方案论证 (8)4.系统硬件电路设计 (9)4.1总体设计结构图 (9)4.2最小系统电路设计 (9)4.2.1时钟频率电路图 (9)4.3输入电路设计 (10)4.3.1按键电路的设计 (10)4.4输出电路设计 (11)4.4.1 报警电路设计 (11)4.4.2 数码管显示电路 (12)4.4.3 电源电路设计 (13)图4-8稳压电路系统结图5.软件设计 (14)5.软件设计 (15)5.1主程序结构图 (15)5.2主程序流程图 (15)6 设计方案评价及使用方法 (17)7.实物制作 (18)7.1电路板焊接 (18)7.2电路板调试 (18)8.总结与致谢 (20)8.1科研实践总结 (20)附录 (21)1.绪论1.1课题研究背景及意义1课题简介抢答器是一种广泛用于企业事业单位和商业部门，为各种知识竞赛、文娱活动提供公正客观快速裁决的一种常用的电子设备。
随着集成技术和计算机技术的发展，单片机作为一个分支亦于20世纪80年代以来获得了飞速的发展，各种新品不断涌现，使单片机的应用更加深入，灵活性大大增强。
应用单片机的八路抢答器系统具有结构简单、功能强大、可靠性好、实用性强的特点。
2课题设计目的此次设计以80C52单片机为核心控制元件，设计一个简易的电子抢答器，与数码管、蜂鸣器、键盘等构成八路抢答器，利用单片机的延时电路、上电复位电路、数码管显示、定时/中断等电路。
基于单片机的八路抢答器毕业设计一、选题背景及意义1.1 选题背景抢答器是一种常见的电子竞赛设备，它可以被广泛应用于各种知识竞赛、智力竞赛和技能竞赛中。
抢答器的原理是通过按下按钮来触发电路，从而使得系统判断谁先按下了按钮。
由于抢答器具有响应速度快、准确性高等特点，因此在教育培训、科技竞赛等领域得到了广泛的应用。
1.2 选题意义本设计旨在通过单片机技术实现一个八路抢答器，以满足各种知识竞赛、智力竞赛和技能竞赛的需求。
该抢答器具有响应速度快、准确性高等特点，可以提高比赛的公正性和公平性，同时也可以增加比赛的趣味性和互动性。
二、设计思路及方案2.1 设计思路本设计采用基于单片机的八路抢答器方案，主要包括以下几个部分：（1）光电传感器模块：通过红外线发射管和接收管构成光电传感器，用于检测选手是否按下按钮。
（2）单片机模块：采用STC89C52单片机，负责控制整个抢答器的运行。
（3）LED显示模块：采用八个LED灯，用于显示哪个选手按下了按钮。
（4）音响提示模块：通过蜂鸣器发出声音提示哪个选手按下了按钮。
2.2 设计方案（1）硬件设计硬件设计主要包括光电传感器电路、单片机电路、LED显示电路和音响提示电路四个部分。
其中，光电传感器电路主要由红外线发射管和接收管构成；单片机电路采用STC89C52单片机，配合外部晶振、复位电路和ISP下载接口实现对整个系统的控制；LED显示电路采用常规的共阴极八段数码管，通过多工位选择来实现对不同选手的显示；音响提示电路采用蜂鸣器实现对选手按键行为的声音提示。
（2）软件设计软件设计主要包括系统初始化、中断服务程序、定时器控制程序和按键扫描程序四个部分。
其中，系统初始化主要负责对各个模块进行初始化设置；中断服务程序主要负责处理光电传感器的中断请求；定时器控制程序主要负责控制LED灯的显示和蜂鸣器的声音提示；按键扫描程序主要负责检测选手是否按下按钮，并触发相应的中断服务程序。
三、设计实现及测试3.1 设计实现本设计采用Protues仿真软件进行电路设计和调试，通过Keil C编译软件进行单片机程序编写和调试。
基于51单片机八路抢答器的设计八路抢答器是一种常见的电子设备，利用该设备可以实现多人同时抢答的功能。
本设计基于51单片机，通过电路和程序的设计，实现了一个八路抢答器。
一、硬件设计1.单片机选择本设计选择51单片机作为控制核心，采用STC89C52微控制器，该单片机具有丰富的外设接口和较大的存储空间，能够满足实现八路抢答器的要求。
2.抢答按键设备中需要设置八个抢答按键，用于参与者抢答。
按键采用常闭型按键，接通时为低电平，用于触发中断。
3.电源设计为了提供稳定的电源给抢答器，设计中采用了5V稳压电源电路，供电采用AC220V转DC5V电源适配器。
4.显示设计为了方便显示抢答结果，本设计采用了一个共阴数码管，用于显示抢答结果。
具体显示方式根据需求进行编程显示。
5.连接器设计为方便接线和扩展，设计中使用了排针排插连接器，将各个按键、数码管等连接到主控板上。
二、软件设计1.引脚设置首先需要对单片机的I/O引脚进行设置，将各个按键连接到相应的引脚上。
同时，还需要设置数码管的引脚，用于控制显示。
2.中断设置为了实现按键的检测和抢答功能，需要设置外部中断。
具体的中断设置根据引脚的连线情况进行配置。
3.抢答逻辑抢答的逻辑可以根据需求进行设计，本设计采用最先按下的键位为答题者，其他键位将被屏蔽。
按下按键后，相应的数码管会显示该答题者的编号或名称，并输出一个信号用于记录答题者的顺序。
4.结果显示抢答结束后，根据答题者的顺序，将结果显示在数码管上。
可以根据需求进行设计，如按照答题者的编号显示。
5.功能扩展除了基本的抢答功能外，还可以对设备进行功能扩展。
如设置答题时间限制，设置显示答题者的得分，设置答题者的排名等。
三、PCB设计完成硬件电路和软件设计后，需要进行PCB设计，将各个元件进行布局，进行连线和焊接。
PCB设计需要保证连接的正确性和布线的合理性。
四、测试与调试完成PCB的焊接后，需要进行设备的测试与调试。
通过逐个按下按键，观察数码管的显示结果是否正确。
